TEMPO Interaktif, Seoul - Para ilmuwan biologi berhasil mengambil elektron berharga dari proses fotosintesis gangang. Mereka menganggap temuan ini dapat menjadi cara yang lebih efisien dalam mengambil contoh fotosintesis sebagai pengubah tenaga surya menjadi bahan bakar mesin.
Selama ini biofuel terbukti bisa menjadi bentuk bahan bakar mesin dengan menggunakan tenaga surya. Tapi hampir tiga perempat energi matahari diserap organisme sebelum berubah menjadi gula pembentuk biofuel. Menurut peneliti Yonsei University, Won Hyoung Ryu,
di Seoul Korea Selatan, pengambilan elektron ketika berlangsung proses fotosintesis bisa mendapatkan hasil lebih baik daripada proses pembentukan biofuel setelah terbentuk menjadi gula. "Secara teori kita bisa mengumpulkan seluruh elektron fotosintesis."
Ryu bersama rekan-rekannya di Stanford University, California, memasukan elekroda emas ke sel gangang dan menyerap elekron yang mengalir setelah terkena energi matahari. Mereka kemudian menyiapkan perangkap kecil guna menangkap sel gangang Chlamydomonas. Mereka
mengikatkan elektroda emas melalui proses mikroskopis dan memasukkan elektroda berukuran 30 nanometer itu ke organ fotosisis, kloroplas.
Saat cahaya mencapai kloroplas gangang, protein di dalamnya akan menggunakan cahaya itu sebagai pemisah oksigen dari ari. Air akan melepaskan elektron dalam proses reaksi kimia antara molekul itu sehingga menghasilkan energi.
Ryu menyinari gangang dengan lampu halogen, elektron tersedot oleh elektroda ketika itu muncul arus 1,2 picoampere- setara dengan 0,6 milliampere per sentimeter persegi. Peningkatan cahaya menaikkan
maksimal 6 milliampere per sentimeter persegi.
Beberapa sel surya silikon memiliki kerapatan arus 35 milliampere per sentimeter persegi. Meskipun begitu, Ryu berpikir ganggang masih bisa menjadi pembangkit listrik. "Efisiensi sel matahari juga terkait
dengan panjang gelombang cahaya," katanya. "Kami percaya temuan kami bisa memberikan efisiensi lebih tinggi daripada silikon solar sel pada panjang gelombang tertentu." Klorofil, misalnya, telah membantu dalam menyerap cahaya biru dan merah dengan baik, tapi tidak menyerap lampu hijau sebagaimana warna itu.
Tim menganggap elektroda emas bisa mengambil sekitar 20 persen dari total jumlah elektron fotosintetik dari ganggang. Besaran ini dihitung berdasarkan perbandingan elektron yang mengalir ke dalam rangkaian dan jumlah elekron berdasarkan perhitungan teroritis. Ryu masih berusaha memaksimalkan pendapatan oksigen melalui kondisi sama dengan perbaikan desain elektroda. “Perbaikan desain elektroda pasti meningkatkan angka itu,” kata dia.
Wim Vredenberg di Wageningen University dan Research Centre Belanda telah menggunakan teknik serupa untuk mempelajari fotosintesis ganggang. "[Tetapi] aku tidak pernah berpikir untuk mengeksplorasi teknologi elektro-fisiologi untuk mengambil hasil dari fotoelektron kloroplas," katanya.
James Barber, ahli biokimia di Imperial College London mengatakan temuan ini bagus tapi menangkap elekron dengan cara itu tak praktis pada skala besar. Ia menganggap proses pengambilan bahan bakar menggunakan mikroba lebih praktis.
"Masih banyak cara membuat sistem praktis," kata Ryu. "Kami pikir memiliki array cantilevers yang memiliki beberapa elektroda untuk sistem berskala besar. Kami tidak tahu pasti adalak efek pengambilan elektron dari sel gangang ini. Kami ingin agar mereka tetap hidup
selama mungkin."
SCIENCEDAILY | PURWANTO
Selama ini biofuel terbukti bisa menjadi bentuk bahan bakar mesin dengan menggunakan tenaga surya. Tapi hampir tiga perempat energi matahari diserap organisme sebelum berubah menjadi gula pembentuk biofuel. Menurut peneliti Yonsei University, Won Hyoung Ryu,
di Seoul Korea Selatan, pengambilan elektron ketika berlangsung proses fotosintesis bisa mendapatkan hasil lebih baik daripada proses pembentukan biofuel setelah terbentuk menjadi gula. "Secara teori kita bisa mengumpulkan seluruh elektron fotosintesis."
Ryu bersama rekan-rekannya di Stanford University, California, memasukan elekroda emas ke sel gangang dan menyerap elekron yang mengalir setelah terkena energi matahari. Mereka kemudian menyiapkan perangkap kecil guna menangkap sel gangang Chlamydomonas. Mereka
mengikatkan elektroda emas melalui proses mikroskopis dan memasukkan elektroda berukuran 30 nanometer itu ke organ fotosisis, kloroplas.
Saat cahaya mencapai kloroplas gangang, protein di dalamnya akan menggunakan cahaya itu sebagai pemisah oksigen dari ari. Air akan melepaskan elektron dalam proses reaksi kimia antara molekul itu sehingga menghasilkan energi.
Ryu menyinari gangang dengan lampu halogen, elektron tersedot oleh elektroda ketika itu muncul arus 1,2 picoampere- setara dengan 0,6 milliampere per sentimeter persegi. Peningkatan cahaya menaikkan
maksimal 6 milliampere per sentimeter persegi.
Beberapa sel surya silikon memiliki kerapatan arus 35 milliampere per sentimeter persegi. Meskipun begitu, Ryu berpikir ganggang masih bisa menjadi pembangkit listrik. "Efisiensi sel matahari juga terkait
dengan panjang gelombang cahaya," katanya. "Kami percaya temuan kami bisa memberikan efisiensi lebih tinggi daripada silikon solar sel pada panjang gelombang tertentu." Klorofil, misalnya, telah membantu dalam menyerap cahaya biru dan merah dengan baik, tapi tidak menyerap lampu hijau sebagaimana warna itu.
Tim menganggap elektroda emas bisa mengambil sekitar 20 persen dari total jumlah elektron fotosintetik dari ganggang. Besaran ini dihitung berdasarkan perbandingan elektron yang mengalir ke dalam rangkaian dan jumlah elekron berdasarkan perhitungan teroritis. Ryu masih berusaha memaksimalkan pendapatan oksigen melalui kondisi sama dengan perbaikan desain elektroda. “Perbaikan desain elektroda pasti meningkatkan angka itu,” kata dia.
Wim Vredenberg di Wageningen University dan Research Centre Belanda telah menggunakan teknik serupa untuk mempelajari fotosintesis ganggang. "[Tetapi] aku tidak pernah berpikir untuk mengeksplorasi teknologi elektro-fisiologi untuk mengambil hasil dari fotoelektron kloroplas," katanya.
James Barber, ahli biokimia di Imperial College London mengatakan temuan ini bagus tapi menangkap elekron dengan cara itu tak praktis pada skala besar. Ia menganggap proses pengambilan bahan bakar menggunakan mikroba lebih praktis.
"Masih banyak cara membuat sistem praktis," kata Ryu. "Kami pikir memiliki array cantilevers yang memiliki beberapa elektroda untuk sistem berskala besar. Kami tidak tahu pasti adalak efek pengambilan elektron dari sel gangang ini. Kami ingin agar mereka tetap hidup
selama mungkin."
SCIENCEDAILY | PURWANTO
